数据库系统原理课程实验指导书.docx
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数据库系统原理课程实验指导书
徐长梅编著
《数据库系统原理》课程
实验指导书
长沙学院计算机科学与技术系
前言
本书是《数据库原理》课程的实验指导书。
全书分为三个部分，第一部分为实验内容对每个实验的实验目的、实验类型、实验学时、实验原理及知识点、实验环境（硬件环境、软件环境）和实验内容及步骤进行简单介绍，第二部分为实验指导对每个实验的实验方法，实验步骤及补充的实验知识进行详细介绍，第三部分为实验报告。
力图通过本实践课程的学习，使计算机及相关专业的学生掌握数据库管理系统的基本操作方法和基本管理方法，能够根据用户应用需求设计出合理的数据库应用系统逻辑模型方案，并且实现。
本实践课程主要介绍MicrosoftSQLServer系统的基本概念、基本知识；讲述数据库管理系统的安装、操作、设计、管理等基本概念及其操作方法；学习如何创建和管理数据库系统的步骤，为承担DBA角色作好准备。
重点要求掌握Transact-SQL语言，学会数据库应用系统逻辑模型的设计和实现。
要求学生实验前认真准备，实验后提供实验报告，给出详细设计结果以及设计依据。
实验报告的格式应采用统一封面，统一的实验报告纸。
封面应包括：
课程名称、实验序号、名称、专业、班级、姓名、同组实验者、实验时间。
实验报告内容应包括：
实验名称、目的、内容、实验步骤、实验记录、数据处理（或原理论证、或实验现象描述、或结构说明等）。
编者
2006年2月
第一部分实验内容
实验1：
数据库服务器管理………………………………………………………….…….……2
实验2：
创建和管理数据库…………………………………………………………….…….…3
实验3：
关系数据库模式的设计…………………………………………….…………………5
实验4：
关系数据库标准语言SQL……………………………….…………….………………6
实验5：
数据库安全性的设计与实现…………………………………………….……………8
实验6：
数据库完整性——约束、规则、默认…………………….….……………………….9
实验7：
数据库完整性——触发器………………………….…………………………………10
实验8：
数据库编程——存储过程……………………………….……………………………12
实验9：
数据库的备份与恢复……………………………..……………………………………13
实验10：
数据库的一致性和并发性…………………………...…………………………………14
第二部分实验指导
实验1：
数据库服务器管理………………………………………………………….…….…….17
实验2：
创建和管理数据库…………………………………………………………….………..22
实验3：
关系数据库模式的设计…………………………………………….…….….…….…...35
实验4：
关系数据库标准语言SQL……………………………….…….….…….….…….…..38
实验5：
数据库安全性的设计与实现……………………………….…….….…….….………41
实验6：
数据库完整性——约束、规则、默认……………………….…….….…….….……57
实验7：
数据库完整性——触发器………………………….…….….…….….…….….…….66
实验8：
数据库编程——存储过程……………………………….…….….…….….…….…..71
实验9：
数据库的备份与恢复……………………………...……………………………………76
实验10：
数据库的一致性和并发性……………………………...…….….…….….…….….…82
第一部分
实验内容
实验1：
数据库服务器管理
一．实验目的
通过本实验使学生掌握SQLServer服务器启动、暂停和停止的方法，服务器注册、连接与断开的方法以及服务器配置选项设置的方法。
二．实验类型验证型
三．实验学时2学时
四．实验原理及知识点
1．验证SQLServer
2．停止和启动SQLServer服务
3．配置SQLServer
4．SQLServer管理工具
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验内容及步骤
1．验证你所使用的机器中SQLServer安装是否成功。
2．练习停止和启动SQLServer服务。
3．查看当前服务器的配置情况。
4．进入SQLServerManagementStudio，熟悉它的操作环境。
七．思考与练习
1．你认为SQLServerAgent服务存在着问题。
作为这个问题一个可能的解决方法，你打算停止并重新启动这个服务。
可以使用以下哪些方法来停止和重新启动服务？
（选择所有正确的答案）
A．SQLServer服务管理器。
B．企业管理器。
C．服务器命令行命令。
D．控制面板的服务应用。
2．每次SQLServer所在的服务器引导时，你都需要手工重新启动MSSQLServer和SQLServerAgent这两个服务，你不愿意总是重复这项工作。
以下哪种方法可以使每次服务器重新引导时都自动启动这两个服务？
A．在“SQLServer属性（配置）”对话框的“常规”选项卡中打开在引导时自动启动这两个服务的选项。
B．重新安装SQLServer。
这次要记住打开在引导时自动启动这两个服务的选项。
C．使用SQLServer服务管理器打开在引导时自动启动这两个服务的选项。
D．在查询分析器中执行相应的系统存储过程来打开在引导时自动启动这两个服务的选项。
3．你是一个SQLServer的数据库管理员，该SQLServer已经几乎没有任何空余空间了。
你想要删除任何并非必要的内容，以获得更多的空间。
你可以删除以下哪个数据库，而并不引起任何问题？
A．modelB．MasterC．msdbD．Tempdb
实验2：
创建和管理数据库
一．实验目的
通过本实验使学生掌握创建、修改、删除数据库的方法和创建、修改、删除数据表的方法。
二．实验类型验证型
三．实验学时2学时
四．实验原理及知识点
1．SQLServer数据库存储结构
2．事务日志
3．使用SQLServer创建和管理数据库
4．使用SQLServer创建和管理数据表
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验内容及步骤
1．使用企业管理器创建一个STUDENT数据库，并在库中创建Student、Course和Study三张表。
表名及表中存储的数据内容题目中已给出，但表的结构要求同学们根据存储数据的特点自行设计。
表名：
Student
学号
sno
姓名
name
性别
sex
年龄
age
籍贯
native
所在系
department
通信地址
Address
1101
王燕
女
20
北京
工程系
1202
李波
男
21
上海
计算机系
1203
陈建
男
19
长沙
计算机系
1303
张斌
男
22
上海
经管系
1305
张斌
女
20
武汉
经管系
表名：
Course
课程号
cno
课程名
cname
任课老师
teacher
先行课程号
Pcno
C601
高等数学
周振兴
Null
C602
大学英语
王志伟
Null
C603
数据结构
刘剑平
C601
C604
操作系统
刘剑平
C603
表名：
Study
学号
sno
课程号
cno
成绩
Grade
1101
C601
90
1202
C601
72
1202
C602
85
1202
C603
87
1202
C604
1203
C603
78
1203
C604
80
1305
C601
68
1305
C602
70
2．在查询分析器中使用CREATEDATABASE语句创建OrderCenter数据库，并使用CREATETABLE语句在库中创建Products表，表结构如下：
列名
数据类型
能否空值
ProductID
ProductName
Descriptions
Price
InStock
INT
VARCHAR（32）
VARCHAR（128）
SMALLMONEY
BIT
No
No
Yes
No
Yes
3．使用企业管理器创建一个名为TestDB的10MB的数据库，库中有一个叫Exercise的2MB的事务日志。
在完成后，使用企业管理器通过增加一个文件把数据库扩大5MB。
七．思考与练习
1．简述SQLServer数据库的存储结构。
2．你作为数据库管理员受雇于一个公司。
你用企业管理器来创建一个用来实验的小型数据库，但是却发现可以设置的最小容量是5MB，而不是通常可以设置的1MB。
这个问题的原因何在？
A．model数据库的大小是5MB。
B．master数据库的大小是5MB。
C．缺省数据文件的大小是5MB。
D．你必须使用Transact-SQL，而不是企业管理器来创建较小的数据库。
3．你刚刚成为一个运行了一两年的SQLServer的数据库管理员。
到任的第一天，在你检查SQLServer的设置情况时发现有个数据库的大小是500MB，但是却只使用了10%的空间。
你了解到这个数据库包含的是偶尔会被访问的遗留下来的数据，容量不会再增大，并且最终将被一个新的数据库应用所取代。
根据这些信息，你应该采取以下哪种行动？
A．为节省空间，你应该减小这个数据库所在的数据文件的大小。
B．为节省空间，你应该使用DBCCSHRINKDB命令减小这个数据库的大小。
C．为节省空间，你应该对这个数据库进行碎片整理，然后再使用NTFS压缩功能来压缩这个数据库。
D．为节省空间，你应该将这个数据库移动到一个较小的硬盘上。
实验3：
关系数据库模式的设计
一．实验目的
通过本实验使学生掌握根据需求说明设计概念模型的方法；掌握将概念模型转化为关系模型的方法；掌握创建数据库关系图的方法。
二．实验类型设计型
三．实验学时4学时
四．实验原理及知识点
1．概念模型。
2．将概念模型转化为关系模型。
3．创建数据库。
4．创建数据表。
5．创建数据库关系图。
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验内容及步骤
假设要根据某大学的业务规则设计一个数据库，这个大学的业务规则如下：
1、该大学有多个学院：
文学院、法学院，商学院、艺术学院等。
每一个学院有一个院长，且每一位院长只能主管一个学院。
学院包括学院编号、学院名称、学院地址等信息。
院长包括院长编号、姓名、电话号码和办公室等信息。
2、每一个学院有多个系。
每一个系仅属于一个学院。
系包括系代号、系名称、电话号码和系地址等信息。
3、每一个系聘用多名教师，但每一位教师只属于一个系。
教师包括教工号、姓名、学历、职称、工资、电话号码等信息。
4、一位教师可能讲多门课，每一门课可由多位教师讲授。
课程包括课程号、课程名称、学时数和学分等信息。
5、每一个系有多名学生，且每一名学生只能属于一个系。
学生包括学号、姓名、性别、出生年月、专业、电话号码等信息。
6、每一名学生可选修多门课，且一门课有多名学生选。
实验内容及步骤：
1．根据需求说明设计某大学数据库的概念模型。
2．将概念模型转化为关系模型。
3．创建大学数据库及其相关的数据表。
4．创建大学数据库关系图。
七．思考与练习
1．如何将概念模型转化为相应的关系模型？
2．在SQLServer中如何创建数据库关系图？
实验4：
关系数据库标准语言SQL
一．实验目的
通过本实验使学生掌握SQL语言的数据定义功能、数据查询功能和数据操纵功能。
二．实验类型验证型
三．实验学时4学时
四．实验原理及知识点
1．SQL语言的数据查询功能
2．SQL语言的数据定义功能
3．SQL语言的数据操纵功能
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验内容及步骤
在STUDENT数据库中，根据要求使用SQL语言完成下列操作，将SQL语句以.sql文件的形式保存在自己的目录下。
1．查询选修了课程的学生的学号。
2．查询学生学号和出生年份。
3．查询计算机系学生的学号、姓名。
4．查询年龄在20岁与22岁之间（包括20和22岁）的学生姓名和年龄。
5．查询学生姓名中含有“波”字的学生情况。
6．查询缺少学习成绩的学生学号和课程号。
7．查询选修C601课程的学生的学号和成绩，并按分数的降序排列。
8．求选修了课程的学生人数。
9．求课程C601的平均成绩。
10．求选修课程超过2门的学生学号。
11．查询参加学习的学生所学的课程号和总分。
12．查询选修高等数学课程且成绩在80分以上的学生的学号、姓名。
13．查询每一课程的间接先行课（即先行课的先行课）。
14．查询年龄低于所有工程系学生的学生姓名、所在系、年龄。
15．找出刘建平老师所开全部课程的课程号、课程名。
16．找出全部课程的任课教师。
17．求学生1203所学课程的总分。
18．找出所有姓张的学生的姓名和籍贯。
19．找出至少一门课程的成绩在90分以上的女学生的姓名。
20．求每一年龄上人数超过2的男生的具体人数，并按年龄从小到大排序。
21．把学生的学号及他的平均成绩定义为一个视图GRADE_VIEW。
22．创建一个从student、course、study表中查出计算机系的学生及其成绩的视图computer_view，要求显示学生的学号sno、姓名name、课程号cno、课程名称cname、成绩grade。
23．在Student表中依据学生姓名创建索引name_index。
24．在Study表中依据sno和cno创建索引main_index。
25．将课程C603的任课老师改为“赵明”。
26．在Student表中插入两个学生记录：
'1201','吴华','女',20,'成都','计算机系'
'1102','张军','男',21,'上海','工程系'
27．删除年龄在21岁以上的学生记录。
七．思考与练习
1．找出不学刘建平老师所授的任何一门课程的学生姓名。
2．找出至少学了C603和C604两门课程的学生姓名。
3．找出至少有两个学生学习的课程的课程号。
4．找出学习全部课程的所有学生的姓名。
实验5：
数据库安全性的设计与实现
一．实验目的
通过本实验使学生加深对数据库安全性的理解，并掌握数据库管理系统中有关用户、角色及操作权限的管理方法。
二．实验类型验证型
三．实验学时2学时
四．实验原理及知识点
1．安全模式的设置
2．服务器登录标识管理
3．数据库用户管理
4．权限管理
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验内容及步骤
1．使用企业管理器在你的SQLServer中创建一个登录名teacher，且
1）它使用SQLServer认证；
2）能够创建和修改数据库；
3）能访问pubs数据库、student数据库和OrderCenter数据库，并且能够在这些库中分配语句和对象权限；
4）对OrderCenter数据库中的products表具有插入、修改和删除的权限。
2．在查询分析器中使用SQL语句完成下列任务：
1）创建一个登录名student，口令为123，缺省数据库为student；
2）将其加入到student数据库的用户中；
3）将其加入到sysadmin角色中；
4）将其加入到student数据库的db_owner角色中；
5）授予他在student数据库中创建视图、创建表的权限；
6）授予他对student数据库中的study表具有所有权限，且可将这些权限授予他人；
7）撤销他对student数据库中的study表的修改权限；
8）禁止他对student数据库中的study表的删除权限。
七．思考与练习
1．SQLServer认证和Windows认证有什么区别？
2．举例说明数据库用户名和登录名的关系。
3．什么是权限？
语句权限与对象权限有什么区别？
4．什么是角色？
服务器角色与数据库角色有什么区别？
5．请你为你所创建的student数据库设计一个安全性方案。
实验6：
数据库完整性——约束、规则、默认
一．实验目的
通过本实验使学生加深对数据完整性的理解，熟悉通过SQL对数据进行完整性控制。
二．实验类型验证型
三．实验学时2学时
四．实验原理及知识点
1．约束2．规则3．默认
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验内容及步骤
1．在查询分析器中使用CREATETABLE语句，在STUDENT数据库中创建符合下表中完整性约束条件的学生表S。
列名
数据类型
能否空值
默认值
键/索引
说明
SNO
CHAR（6）
否
主键、簇索引
学号
SN
CHAR（8）
否
姓名
AGE
NUMERIC
（2）
否
年龄
SEX
CHAR
（2）
否
'男'
性别
DEPT
CHAR（10）
否
所在系
2．在查询分析器中使用CREATETABLE语句，在STUDENT数据库中创建符合下表中完整性约束条件的选课表SC。
列名
数据类型
能否空值
检查
键/索引
说明
SNO
CHAR（6）
否
组合主键、聚集索引
外键student（sno）
学号
CNO
CHAR（8）
否
组合主键、聚集索引
外键course（cno）
课程号
SCORE
NUMERIC
（2）
0~100
成绩
注：
组合主键、聚集索引定义在SNO和CNO上；外键上还需定义一个非聚集索引。
3．使用企业管理器为STUDENT数据库创建一个age_rule规则，并将其绑定到学生表S的AGE列，使AGE在18到50之间取值。
4．使用企业管理器为STUDENT数据库创建一个score_default默认，并将其绑定到选课表SC的SCORE列，设置该列的默认值为0。
七．思考与练习
1．PRIMARYKEY约束与UNIQUE约束的区别？
2．如何使用规则和默认来实现对属性取值范围和默认值的设定？
3．外键能否为空值？
实验7：
数据库完整性——触发器
一．实验目的
通过本实验使学生掌握触发器的基本概念和创建、修改、删除操作以及触发器的触发执行。
二．实验类型验证型
三．实验学时2学时
四．实验原理及知识点
1．触发器的工作原理
2．创建、修改、删除触发器
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验内容及步骤
1．创建触发器
为Study表创建一个基于UPDATE操作和DELETE操作的复合型触发器，当修改了该表中的成绩信息或者删除了成绩记录时，触发器被激活生效，显示相关的操作信息。
CREATETRIGGERtri_UPDATE_DELETE_Study
ONStudy
FORUPDATE，DELETE
AS
IFUPDATE（成绩）
BEGIN
SELECTINSERTED.cno,DELETED.gradeAS原成绩,INSERTED.gradeAS新成绩
FROMDELETED,INSERTED
WHEREDELETED.sno=INSERTED.sno
END
ELSEIFCOLUMNS_UPDATED（）=0
BEGIN
SELECTDELETED.snoAS被删除的学号,DELETED.cno,DELETED.gradeAS原成绩
FROMDELETED
END
ELSE
PRINT‘更新了非成绩列！
’
2．触发触发器
①在查询命令窗口中输入以下UPDATE语句，修改成绩列，激发触发器。
UPDATEstudy
SETgrade=grade+5
WHEREcno=’C601’
②在查询命令窗口中输入以下UPDATE语句修改非成绩列，激发触发器。
UPDATEstudy
SETcno=’C611’
WHEREcno=’C601’
③在查询命令窗口中输入以下DELETE语句，删除成绩记录，激发触发器。
DELETEstudy
WHEREcno=’C602’
3．比较约束与触发器的不同作用期
①在查询命令窗口中输入并执行以下ALTERTABLE语句，为study表添加一个约束，使得成绩只能大于等于0且小于等于100。
ALTERTABLEstudy
ADDCONSTRAINTCK_grade
CHECK（grade>=0ANDgrade<=100）
②在查询命令窗口中输入并执行以下UPDATE语句，查看执行结果。
UPDATEstudy
SETgrade=120
WHEREcno=’C603’
③在查询命令窗口中输入执行以下UPDATE语句，查看执行结果。
UPDATEstudy
SETgrade=90
WHEREcno=’C603’
从这部分实验中，我们可以看到，约束优先于触发器起作用，它在更新前就生效，以对要更新的值进行规则检查。
当检查到与现有规则冲突时，系统给出错误消息，并取消更新操作。
如果检查没有问题，更新被执行，当执行完毕后，再激活触发器。
4．删除新创建的触发器
①在查询命令窗口中输入DROPTRIGGER语句，删除新创建的触发器。
DROPTRIGGERtri_UPDATE_DELETE_study
②点击快捷工具栏上的快捷按钮，删除触发器。
七．思考与练习
试述触发器的工作原理。
实验8：
数据库编程——存储过程
一．实验目的
通过本实验使学生掌握存储过程的基本概念和创建、执行、删除方法。
二．实验类型验证型
三．实验学时2学时
四．实验原理及知识点
1．Transact-SQL编程
2．存储过程的创建和执行
3．存储过程的修改和删除
五．实验环境
1．硬件设备要求：
PC及其联网环境；
2．软件设备要求：
Windows操作系统；MSSQLServer数据库管理系统。
六．实验
升级会员 